DE102008017980A1 - vehicle armor - Google Patents

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Abstract

Eine Panzerung für ein Fahrzeug umfasst Keramikplatten (3, 4) mit einem Splitterbelag (5) auf der Vorderseite der Keramikplatte (3), wobei die Keramikplatte (4) auf ihrer Rückseite mit einer steifen Stützplatte (2) verbunden ist und plastisch deformierbare Platten (9, 10) hinter der Stützplatte (2) angeordnet sind und wobei Abstandshaltemittel (7) einen vorderen, im Wesentlichen planaren Raum (11) zwischen der Stützplatte (2) und der plastisch deformierbaren Platte (9) definieren und wobei ein hinterer, im Wesentlichen planarer Raum (14) zwischen der plastisch deformierbaren Platte (10) und einem Fahrzeugkörper (13) vorgesehen ist.An armor for a vehicle comprises ceramic plates (3, 4) with a splinter covering (5) on the front side of the ceramic plate (3), wherein the ceramic plate (4) is connected on its back with a rigid support plate (2) and plastically deformable plates (3). 9, 10) are arranged behind the support plate (2) and wherein spacer means (7) define a front, substantially planar space (11) between the support plate (2) and the plastically deformable plate (9) and wherein a rear, substantially planar space (14) is provided between the plastically deformable plate (10) and a vehicle body (13).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Panzerung für ein Fahrzeug.The invention relates to an armor for a vehicle.

Die WO 03/010484 beschreibt ein keramisches Panzersystem für ein Fahrzeug, das eine Keramikplatte aufweist, die aus abwechselnden Schichten auf unterschiedlichen Keramikmaterialien besteht. Eine vordere Splitterschicht ist an der Frontseite der Keramikplatte festgelegt, und eine hintere Stoß-absorbierende Schicht ist an ihrer Rückseite befestigt. Der Aufbau kann an dem Fahrzeugkörper unter Belassung eines Luftspaltes mittels Bolzen befestigt werden.The WO 03/010484 describes a ceramic armor system for a vehicle having a ceramic plate consisting of alternating layers on different ceramic materials. A front chip layer is fixed to the front side of the ceramic plate, and a rear shock absorbing layer is fixed to the back side thereof. The structure can be fastened to the vehicle body while leaving an air gap by means of bolts.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Panzerplatte zu schaffen, die einen verbesserten Widerstand gegenüber den mit hoher Geschwindigkeit auftreffenden Splittern gewährleistet, die auch extrem dicke, aus Stahl bestehende Panzerplatten durchschlagen können.The present invention has for its object to provide an armor plate, which ensures improved resistance to the impacting at high speed splinters that can penetrate extremely thick, consisting of steel armor plates.

Die Erfindung schafft eine Fahrzeugpanzerung mit einem Keramikplattenaufbau, dessen Vorderseite mit einem Splitterbelag überzogen ist, wobei der Keramikplattenaufbau an seiner Rückseite mit einer steifen Stützplatte verbunden ist und wenigstens eine plastisch deformierbare Platte hinter der Stützplatte angeordnet ist und wobei Abstandshaltemittel einen vorderen, im Wesentlichen planaren Raum zwischen der Stützplatte und der plastisch deformierbaren Platte und einen hinteren, im Wesentlichen planaren Raum bilden, der zwischen der plastisch deformierbaren Platte und einem Fahrzeugkörper hegt.The invention provides a vehicle armor having a ceramic plate structure whose front side is coated with a splinter covering, the ceramic plate assembly being connected at its rear side to a rigid support plate and at least one plastically deformable plate being disposed behind the support plate and wherein spacer means comprises a front, substantially planar space form between the support plate and the plastically deformable plate and a rear, substantially planar space, which holds between the plastically deformable plate and a vehicle body.

Es hat sich gezeigt, dass eine derartige plastisch deformierbare Platte Splitter abbremsen kann, die die Keramikplatte und die Stützplatte bereits durchschlagen haben.It has been found that such a plastically deformable plate can slow down splinters that have already penetrated the ceramic plate and the support plate.

Der Keramikplattenaufbau kann aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Keramikplatten bestehen, von denen die erste Platte aus Keramikmaterial besteht, das beispielsweise eine gute Härte und Bruchzähigkeit oder gute thermische Eigenschaften aufweist, während die zweite Platte günstige ballistische Eigenschaften besitzt.The ceramic plate structure may consist of at least two interconnected ceramic plates, of which the first plate is made of ceramic material, for example, having a good hardness and fracture toughness or good thermal properties, while the second plate has favorable ballistic properties.

Der Splitterbelag kann aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise aus Polykarbonat bestehen, und dieser Belag kann sich nicht nur über die Frontseite des Keramikplattenaufbaus erstrecken, sondern auch über dessen Ränder und seine Rückseite und/oder zwischen die Keramikplatten, aus denen der Keramikplattenaufbau besteht.The splinter covering may be made of a thermoplastic material, such as polycarbonate, and this covering may extend not only over the front side of the ceramic plate assembly, but also over its edges and backside and / or between the ceramic plates making up the ceramic plate assembly.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel besteht die Stützplatte aus einem Verbundmaterial, das z. B. Kohlenstofffasern oder Glasfasern enthält.According to one embodiment, the support plate made of a composite material, the z. As carbon fibers or glass fibers.

Der Keramikplattenaufbau kann mit der Stützplatte unter Benutzung eines elastomeren Materials, z. B. aus Polyurethan, verbunden sein, das die gesamten äußeren Oberflächen des Keramikplattenaufbaus mitsamt des Splitterbelages abdeckt.The ceramic plate assembly may be connected to the backing plate using an elastomeric material, e.g. As polyurethane, which covers the entire outer surfaces of the ceramic plate structure together with the splinter covering.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst eine rückwärtige plastisch deformierbare Platte, die hinter jener plastisch deformierbaren Platte angeordnet ist, die ihrerseits hinter der Stützplatte liegt, wobei die Abstandshalter einen Zwischenraum zwischen den beiden plastisch deformierbaren Platten definieren.One embodiment of the invention comprises a rear plastically deformable plate disposed behind the plastically deformable plate which, in turn, lies behind the support plate, the spacers defining a gap between the two plastically deformable plates.

Die oder jede plastisch deformierbare Platte kann aus einer Vielzahl von Schichten laminiert sein. Zur Erzeugung der oder jeder plastisch deformierbaren Platte sind Plastikmaterialien mit geringer Dichte, z. B. aus Polyäthylen, geeignet.The or each plastically deformable plate may be laminated from a plurality of layers. To produce the or each plastically deformable plate, low density plastic materials, e.g. B. of polyethylene, suitable.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält wenigstens der vordere oder der hintere oder der Zwischenraum einen quetschbaren Schaum, beispielsweise aus Polyäthylen. Dies trägt dazu bei zu gewährleisten, dass die Bewegung oder Deformation des Keramikplattenaufbaus und/oder des plastisch deformierbaren Bereichs über den gesamten geschützten Bereich gleichmäßiger erfolgt.According to one embodiment of the invention, at least the front or the rear or the gap contains a squeezable foam, for example made of polyethylene. This helps to ensure that the movement or deformation of the ceramic plate assembly and / or the plastically deformable region is more uniform over the entire protected area.

Durch die Erfindung wird eine Panzerung mit einer niedrigen Flächendichte geschaffen, deren Wert z. B. nur ein Drittel bis zur Hälfte der Flächendichte bekannter Stahlfahrzeugpanzerungen beträgt.The invention provides an armor with a low surface density is created whose value z. B. is only one third to half the area density of known steel vehicle armor.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawing show:

1 ist eine Vorderansicht einer Panzereinheit gemäß der Erfindung; und 1 is a front view of a tank unit according to the invention; and

2 ist eine Seitenansicht der in 1 dargestellten Panzereinheit, die mittels Bolzen an einem Fahrzeugkörper festgelegt ist. 2 is a side view of in 1 illustrated armor unit which is fixed by bolts to a vehicle body.

Die Zeichnung zeigt eine quadratische Tafel, die aus einem Keramikplattenaufbau 1 besteht und mit einer Stützplatte 2 verbunden ist, die etwas größer ist als der Aufbau 1. Der Aufbau 1 besteht aus zwei Keramikplatten 3 und 4 und einem Belag 5 aus Polykarbonat, der sich über sämtliche Oberflächen der Platten erstreckt und von Aceram Technologies, Inc., Kingston, Ontario, bezogen werden kann.The drawing shows a square panel made of a ceramic plate construction 1 exists and with a support plate 2 connected, which is slightly larger than the structure 1 , The structure 1 consists of two ceramic plates 3 and 4 and a topping 5 of polycarbonate extending over all surfaces of the panels and available from Aceram Technologies, Inc., Kingston, Ontario.

Der Aufbau 1 ist mit der Stützplatte mittels eines elastomeren Klebers, z. B. eines Klebers auf Polyurethan-Basis, verbunden, der den Aufbau 1 vollständig umgeben kann.The structure 1 is with the support plate by means of an elastomeric adhesive, for. As a polyurethane-based adhesive, connected, the structure 1 completely surrounded.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Stützplatte 2 aus einem Verbundmaterial aus mit Kohlenstofffasern verstärktem Epoxydharz, und sie besitzt an jeder Ecke Löcher. Durch die Löcher stehen Abstandshalterstäbe 7, z. B. in Form von Aluminiumrohren, mit Presssitz hindurch, und die Platte 2 wird auf den Stäben durch Muttern 8 gesichert. In this embodiment, the support plate 2 made of carbon fiber reinforced epoxy composite material and has holes at each corner. There are spacer bars through the holes 7 , z. B. in the form of aluminum tubes, with interference fit, and the plate 2 is on the bars by nuts 8th secured.

Die Stäbe 7 erstrecken sich außerdem durch eine vordere und eine hintere plastisch deformierbare Platte 9, 10. Diese Platten können aus einem Polyäthylen mit ultrahohem Molekulargewicht laminiert sein, z. B. aus „Dyneema”(®), das von DSM Dyneema in Geelen, Niederlande, verfügbar ist oder aus einem anderen geeigneten Polymer.The bars 7 also extend through a front and a rear plastically deformable plate 9 . 10 , These plates may be laminated from an ultrahigh molecular weight polyethylene, e.g. From "Dyneema" (®) available from DSM Dyneema of Geelen, The Netherlands, or from another suitable polymer.

Die Stäbe halten einen vorderen Luftspalt 11 zwischen der Stützplatte 2 und der vorderen deformierbaren Platte 1 und einen Zwischenluftspalt 12 zwischen der vorderen deformierbaren Platte 9 und der hinteren deformierbaren Platte 10 aufrecht. Die Stäbe 7 dienen auch zur Festlegung der Tafel an einem Fahrzeugkörper 13 (im Schnitt dargestellt), wobei ein hinterer Luftspalt 14 zwischen der hinteren deformierbaren Platte und dem Fahrzeugkörper 13 gebildet wird. Beispielsweise haben der vordere Luftspalt und der Zwischenluftspalt jeweils eine Dicke von 10 bis 15 mm, während der hintere Luftspalt beträchtlich stärker ist. Der hintere Spalt 14 hat eine solche Dicke, dass sich die deformierbaren Platten 9, 10 deformieren und die Splitter auffangen können, nachdem der Aufbau 1 und die Stützplatte 2 durch diese beschädigt wurden. Die Dicke des hinteren Spaltes könnte z. B. zwischen etwa 100 mm und etwa 150 mm schwanken. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, dass ein dickerer Spalt den Schutz verstärkt, aber gewöhnlich eine maximale Fahrzeugabmessung besteht, die nicht überschritten werden kann.The bars hold a front air gap 11 between the support plate 2 and the front deformable plate 1 and an intermediate air gap 12 between the front deformable plate 9 and the rear deformable plate 10 upright. The bars 7 also serve to fix the panel to a vehicle body 13 (shown in section), with a rear air gap 14 between the rear deformable plate and the vehicle body 13 is formed. For example, the front air gap and the intermediate air gap each have a thickness of 10 to 15 mm, while the rear air gap is considerably stronger. The rear gap 14 has such a thickness that the deformable plates 9 . 10 deform and can catch the splinters after the construction 1 and the support plate 2 damaged by them. The thickness of the rear gap could be z. B. between about 100 mm and about 150 mm. In this connection, it should be noted that a thicker gap enhances protection but usually gives a maximum vehicle dimension that can not be exceeded.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 03/010484 [0002] WO 03/010484 [0002]

Claims (14)

Fahrzeugpanzerung mit einem Keramikplattenaufbau, dessen Vorderseite mit einem Splitterbelag überzogen ist, wobei der Keramikplattenaufbau an seiner Rückseite mit einer steifen Stützplatte verbunden ist und eine plastisch deformierbare Platte hinter der Stützplatte angeordnet ist und wobei Abstandshaltemittel einen vorderen, im Wesentlichen planaren Raum zwischen der Stützplatte und der plastisch deformierbaren Platte und einen hinteren, im Wesentlichen planaren Raum bilden, der zwischen der plastisch deformierbaren Platte und einem Fahrzeugkörper liegt.Vehicle armor with a ceramic plate assembly, the front side is coated with a splinter covering, the ceramic plate assembly is connected at its rear with a rigid support plate and a plastically deformable plate behind the support plate is arranged and wherein spacer means a front, substantially planar space between the support plate and the plastically deformable plate and form a rear, substantially planar space, which lies between the plastically deformable plate and a vehicle body. Panzerung nach Anspruch 1, bei welcher der Keramikplattenaufbau aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Keramikplatten besteht.An armor according to claim 1, wherein the ceramic plate structure consists of at least two interconnected ceramic plates. Panzerung nach Anspruch 2, bei welcher sich der Splitterbelag zwischen die Keramikplatten erstreckt.An armor according to claim 2, wherein the splinter covering extends between the ceramic plates. Panzerung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, bei welcher sich der Splitterbelag über die Ränder und/oder die Rückseite des Keramikplattenaufbaus erstreckt.An armor according to claims 1, 2 or 3, wherein the splinter covering extends over the edges and / or the back of the ceramic plate structure. Panzerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Splitterbelag aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise Polykarbonat, besteht.Armor according to one of the preceding claims, in which the splinter covering consists of a thermoplastic material, for example polycarbonate. Panzerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Stützplatte aus einem Verbundmaterial besteht.An armor according to any one of the preceding claims, wherein the support plate is made of a composite material. Panzerung nach Anspruch 6, bei welcher die Stützplatte Kohlenstofffasern oder Glasfasern enthält.An armor according to claim 6, wherein the support plate contains carbon fibers or glass fibers. Panzerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Keramikplattenaufbau mit der Stützplatte durch ein elastomeres Material verklebt ist.An armor according to any one of the preceding claims, wherein the ceramic plate structure is adhered to the support plate by an elastomeric material. Panzerung nach Anspruch 6, bei welcher das elastomere Material sämtliche freiliegenden Oberflächen des Splitterbelages bedeckt.An armor according to claim 6, wherein the elastomeric material covers all exposed surfaces of the splinter covering. Panzerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine weitere plastisch deformierbare Platte hinter jener plastisch deformierbaren Platte aufweist, die hinter der Stützplatte liegt, wobei Abstandshaltemittel einen Zwischenraum zwischen den beiden plastisch deformierbaren Platten definieren.An armor according to any one of the preceding claims, comprising a further plastically deformable plate behind the plastically deformable plate which lies behind the support plate, said spacer means defining a gap between the two plastically deformable plates. Panzerung nach Anspruch 10, bei welcher jede plastisch deformierbare Platte einen quetschbaren Schaumstoff, beispielsweise aus Polyäthylen, enthält.An armor according to claim 10, wherein each plastically deformable plate comprises a squeezable foam, for example of polyethylene. Panzerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die oder jede plastisch deformierbare Platte aus einer Vielzahl von Laminaten zusammengesetzt ist.An armor according to any one of the preceding claims, wherein the or each plastically deformable plate is composed of a plurality of laminates. Panzerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die oder jede deformierbare Platte aus Polyäthylen besteht.An armor according to any one of the preceding claims, wherein the or each deformable plate is made of polyethylene. Panzerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der vordere und/oder der hintere im Wesentlichen planare Raum einen quetschbaren Schaumstoff, beispielsweise aus Polyäthylen, enthält.An armor according to any one of the preceding claims, wherein the front and / or rear substantially planar space comprises a squeezable foam, for example of polyethylene.
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